Красноярские ученые при помощи экологической и безотходной технологии разработали прозрачные проводящие пленки с близкой к 100% эффективностью экранирования электромагнитного излучения.Защита данных на электронных устройствах и их экранирование от электромагнитных помех крайне актуальна для военных или экономических целей. Сейчас большинство экранирующих пленок изготавливаются в виде металлической фольги либо толстой сетки, которыми нельзя покрыть дисплей аппаратуры или окна.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», СФУ и СибГУ им. Решетнева разработали прозрачные проводящие пленки на основе меди и никеля для высокоэффективного прозрачного экранирующего покрытия. Они более эффективные и дешевые, чем альтернативные прозрачные проводящие покрытия. При этом пленки остаются прозрачными более чем на 80 % и обладают высокой гибкостью.
Для получения этих покрытий ученые использовали куриные яйца. Белок яйца наносился тонким слоем на полимерные подложки. Высыхая, он растрескивался, и эта структура становилась шаблоном для создания пленок. Сверху на шаблон напылялось серебро, которое являлось тонкой затравкой для гальванического осаждения меди и никеля. Результаты показали, что благодаря покрытию из меди ученым удалось сделать пленки эффективнее и добиться большего процента экранирования – 99,99%, при достаточно высокой прозрачности материала в 82,2 %.
«Наиболее наглядным примером является растрескивание влажной почвы при высыхании и нагреве. Наша технология построена на таком же принципе. В качестве материала для шаблона мы взяли яичный белок. Эта методика намного проще и экологичнее, чем альтернативные методы получения таких пленок, например, литографические. Это абсолютно «зеленая» технология», – рассказал автор работы, кандидат технических наук, научный сотрудник Института физики им. Киренского СО РАН Антон Воронин.
Еще одним плюсом технологии является гибкость полученных материалов. Благодаря гальваническому металлу на пленках, в отличие от альтернативных систем, полученных очень дорогостоящими методами фотолитографии и импринтлитографии, они не рвутся при сгибе и могут принимать необходимую форму.
«Спектр задач для таких систем достаточно большой. Их можно использовать в качестве электродов для солнечных элементов или светодиодов, прозрачных нагревательных элементов, для уменьшения теплопотерь в сооружениях с панорамными окнами. С помощью прозрачных нагревательных элементов можно решить проблему замерзших окон в общественном транспорте, что актуально для нашего региона. Разместив на окно, можно наделить подобное покрытие несколькими функциями: они могут и экранировать, и обогревать помещение. Отличное решение, учитывая его низкую себестоимость», – отметил Антон Воронин.
Ученые отмечают, что с точки зрения трех параметров – эффективности экранирования, прозрачности и стоимости производства, разработанные пленки на настоящий момент являются лучшими даже среди теоретических решений. При этом эффективность защиты от электромагнитных помех у данных пленок превосходит другие прозрачные покрытия, полученные более сложными методами.
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Materials Science.
